FR2699100A1 - Machine tool equipped with a disc tool magazine. - Google Patents

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Abstract

La présente invention concerne une machine-outil à tête d'usinage mobile verticalement et avec changeur automatique d'outils, équipée d'un magasin d'outils (1) comportant deux disques superposés (2, 3) - un disque supérieur et un disque inférieur - à la périphérie desquels les outils (7) sont répartis, et des moyens d'entrainement en rotation et d'indexation automatique, lesdists disques (2, 3), ladite tête d'usinage (5) et ledit magasin d'outils (1) étant susceptibles de se déplacer l'un par rapport à l'autre afin de permettre le changement d'outil, caractérisée en ce que le disque inférieur (2) est décalé par rapport au disque supérieur (3), dans la direction de la tête d'usinage (5), d'une distance (d) permettant le passage de la tête d'usinage (5) pour prendre ou déposer les outils (6) sur ledit disque inférieur (2).The present invention relates to a machine tool with a vertically movable machining head and with an automatic tool changer, equipped with a tool magazine (1) comprising two superimposed discs (2, 3) - an upper disc and a disc lower - at the periphery of which the tools (7) are distributed, and means for driving in rotation and automatic indexing, the disc discs (2, 3), said machining head (5) and said tool magazine (1) being able to move with respect to each other in order to allow the tool change, characterized in that the lower disc (2) is offset with respect to the upper disc (3), in the direction of the machining head (5), a distance (d) allowing the passage of the machining head (5) to pick up or deposit the tools (6) on said lower disc (2).

Description

i Machine-outil équipée d'un magasin d'outils à disques La présentei Machine tool with disc tool magazine This

invention concerne le domaine des machines-outils équipées de magasins d'outils à disques pour changeur automatique d'outils. Il existe des magasins d'outils de différentes capacités Les outils sont répartis à la périphérie d'un disque qui peut être entraîné en rotation et indexé automatiquement de façon à permettre à la tête d'usinage de venir  The invention relates to the field of machine tools equipped with disc tool magazines for automatic tool changer. There are tool magazines of different capacities The tools are distributed around the periphery of a disk that can be rotated and indexed automatically to allow the machining head to come

prendre ses outils, ou les déposer, sans intervention de l'opérateur.  take his tools, or deposit them, without operator intervention.

Compte tenu de lentraxe minimum des outils, avec un seul disque,  Given the minimum center distance of the tools, with a single disk,

on est très vite limité par l'encombrement du magasin.  we are very quickly limited by the size of the store.

Il a déjà été proposé de réaliser des magasins à deux disques superposés de façon à augmenter les possibilités de stockage des outils, mais dans les solutions connues, on trouve: soit une tête d'usinage à broche décalée permettant la préhension des outils sans déplacement relatif des disques; soit un bras intermédiaire de préhension d'outil disposé entre le magasin et la broche d'usinage, ce qui est une solution onéreuse et compliquée; soit un système supplémentaire permettant le déplacement du disque inférieur par rapport au disque supérieur de façon à dégager les  It has already been proposed to make stores with two superimposed disks so as to increase the storage possibilities of the tools, but in the known solutions, we find: either a machining head with an offset spindle allowing the tools to be grasped without relative displacement some discs; is an intermediate tool gripping arm disposed between the magazine and the machining spindle, which is an expensive and complicated solution; an additional system allowing the displacement of the lower disk relative to the upper disk so as to clear the

outils du disque inférieur.tools of the lower disk.

Le but de la présente invention est de proposer un nouveau magasin d'outils comportant deux disques superposés et qui permette la préhension des outils dans les deux disques notamment par une tête d'usinage à broche centrée sans nécessiter un bras intermédiaire de préhension ou un  The object of the present invention is to provide a new tool magazine comprising two superimposed disks and which makes it possible to grip the tools in the two disks, in particular by a spindle machining head centered without requiring an intermediate gripping arm or

système supplémentaire de déplacement du disque inférieur.  additional system for moving the lower disk.

L'invention concerne donc une machine-outil à tête d'usinage mobile verticalement et avec changeur automatique d'outils, équipée d'un magasin d'outils comportant deux disques superposés un disque supérieur et un disque inférieur à la périphérie desquels les outils sont répartis, et de moyens d'entraînement en rotation et d'indexation automatique desdits disques, ladite tête d'usinage et lesdits magasins d'outils étant susceptibles de se déplacer l'un par rapport à l'autre afin de permettre le changement d'outil, caractérisée en ce que le disque inférieur est décalé par rapport au disque supérieur, dans la direction de la tête d'usinage, d'une distance d permettant le passage de la tête d'usinage pour prendre ou déposer les  The invention therefore relates to a machine tool with vertically movable machining head and with automatic tool changer, equipped with a tool magazine comprising two superimposed disks an upper disk and a lower disk at the periphery of which the tools are distributed, and drive means for rotation and automatic indexing of said disks, said machining head and said tool magazines being able to move relative to each other to allow the change of tool, characterized in that the lower disk is offset relative to the upper disk, in the direction of the machining head, by a distance d allowing the machining head to pass to take or deposit the

outils sur ledit disque inférieur.tools on said lower disk.

Avantageusement, les deux disques sont entraînés en synchronisme par les mêmes moyens d'entraînement en rotation et d'indexation automatique. De préférence, les moyens d'entraînement en rotation et d'indexation automatique entraînent l'un desdits disques qui entraîne à son tour l'autre  Advantageously, the two disks are synchronously driven by the same rotational drive and automatic indexing means. Preferably, the drive means in rotation and automatic indexing drive one of said disks which in turn drives the other

disque.disk.

Avantageusement, le disque supérieur est monté en rotation sur un axe vertical et le disque inférieur est supporté par ledit axe au moyen d'un  Advantageously, the upper disk is mounted in rotation on a vertical axis and the lower disk is supported by said axis by means of a

bras de support fixé audit axe et s'étendant vers la tête d'usinage.  support arm attached to said axis and extending towards the machining head.

De préférence, le disque inférieur est fixé à un arbre monté tourillonnant sur ledit bras de support et entraîné dans le rapport 1/1 par le  Preferably, the lower disk is attached to a shaft journalled on said support arm and driven in the ratio 1/1 by the

disque supérieur.upper disk.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la  Other advantages and features of the invention will emerge from the

lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et en  reading of the following description given by way of non-limiting example and in

référence aux dessins annexés dans lesquels: les figures 1 à 3 montrent des exemples de magasins d'outils à deux disques superposés de l'art antérieur, la figure 4 est une vue latérale d'un magasin d'outils à deux disques selon la présente invention équipant une machine-outil à tête d'usinage à broche centrée, et la figure 5 montre schématiquement une vue de dessus du magasin  reference to the accompanying drawings, in which: FIGS. 1 to 3 show examples of prior art two-disc tool magazines, FIG. 4 is a side view of a two-disc tool magazine according to the present invention. invention equipping a machine tool with spindle machining head centered, and Figure 5 schematically shows a top view of the store

d'outils selon l'invention.of tools according to the invention.

Les figures 1 à 3 montrent la disposition d'un magasin d'outils 1 de l'état de la technique actuel, comportant deux disques 2, 3 superposés et destinés à équiper une machine-outil 4 dont seule la tête d'usinage 5 est  FIGS. 1 to 3 show the arrangement of a tool magazine 1 of the current state of the art, comprising two disks 2, 3 superimposed and intended to equip a machine tool 4 of which only the machining head 5 is

représentée.represented.

Sur la figure 1, les deux disques 2 et 3 sont montés rotatifs sur le même axe 6 et ils portent à leur périphérie des outils 7 Dans cet exemple, la tête d'usinage 5 comporte une broche décalée 8 du côté des disques 2 et 3 et les deux disques 2 et 3 sont espacés d'une distance supérieure à la hauteur de la broche 8 de manière à permettre la préhension d'un outil dans le disque inférieur 2 par la broche 8 La tête d'usinage 5 est mobile verticalement et horizontalement dans la direction du magasin d'outils 1 Ce  In FIG. 1, the two disks 2 and 3 are rotatably mounted on the same axis 6 and carry tools 7 at their periphery. In this example, the machining head 5 comprises an offset pin 8 on the side of the disks 2 and 3. and the two discs 2 and 3 are spaced a distance greater than the height of the pin 8 so as to allow the gripping of a tool in the lower disc 2 by the pin 8 The machining head 5 is vertically movable and horizontally in the direction of the tool magazine 1 Ce

mode de réalisation nécessite une tête d'usinage à broche décalée.  Embodiment requires an offset spindle machining head.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la tête d'usinage 5 comporte une broche 8 centrée Ici, il est prévu un bras de transfert 9 mobile verticalement et horizontalement, destiné à prendre un outil 7 sur l'un quelconque des disques superposés 2 et 3 également montés rotatifs sur le même axe 6, pour le transférer vers la broche 8, ou inversement, le transférer de la broche 8 vers l'un des disques 2 ou 3 La distance séparant les deux disques 2 et 3 est ici indépendante de la hauteur  In the embodiment shown in FIG. 2, the machining head 5 comprises a pin 8 centered. Here, there is provided a transfer arm 9 movable vertically and horizontally, intended to take a tool 7 on any one of the disks. overlapping 2 and 3 also rotatably mounted on the same axis 6, to transfer it to the pin 8, or conversely, transfer it from the pin 8 to one of the disks 2 or 3 The distance between the two disks 2 and 3 is here height independent

de la broche 8.of pin 8.

La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un magasin d'outils 1 à deux disques 2 et 3 superposés et coaxiaux dans lequel le disque inférieur 2 peut être déplacé par un dispositif approprié vers la tête d'usinage 5 à broche centrée 8 pour permettre de dégager les outils du  FIG. 3 shows another embodiment of a tool magazine 1 with two superposed and coaxial disks 2 and 3 in which the lower disk 2 can be moved by a suitable device towards the machining head 5 with centered spindle 8 to help clear the tools of the

disque inférieur 2, en cas de changement d'outil.  lower disk 2, in case of tool change.

Les figures 4 et 5 montrent un magasin d'outils 1 selon la présente invention destiné à équiper une machine-outil comportant une tête  FIGS. 4 and 5 show a tool magazine 1 according to the present invention intended to equip a machine tool comprising a head

d'usinage 5 mobile verticalement et à broche 8 centrée.  Machining 5 vertically movable and spindle 8 centered.

Le magasin d'outils 1 comporte deux disques 2 et 3 superposés à  Tool magazine 1 has two disks 2 and 3 superimposed on

axes géométriques verticaux 10 et 11 décalés l'un par rapport à l'autre.  vertical geometric axes 10 and 11 offset with respect to each other.

L'axe géométrique 10 du disque inférieur 2 est décalé dans la direction de la tête d'usinage 5, par rapport à l'axe géométrique 11 du disque supérieur 3, d'une distance dqui permet le passage de la tête d'usinage 5 pour prendre  The geometric axis 10 of the lower disk 2 is shifted in the direction of the machining head 5, with respect to the geometric axis 11 of the upper disk 3, by a distance which allows the machining head 5 to pass through. to take

ou déposer les outils sur le disque inférieur 2.  or remove the tools on the lower disk 2.

La tête d'usinage 5 peut se déplacer dans le plan défini par les axes géométriques 10 et 11 Le disque supérieur 3 est monté rotatif sur un axe fixe vertical 12 dont l'extrémité inférieure se trouve en dessous du plan 13 du disque supérieur 3 Il est entraîné en rotation et indexé par une chaîne cinématique 14, en soi connue, comprenant un moteur à vitesse variable, un réducteur et un codeur, et interposé entre l'axe fixe 12 ou le bâti du  The machining head 5 can move in the plane defined by the geometric axes 10 and 11 The upper disk 3 is rotatably mounted on a vertical fixed axis 12 whose lower end is below the plane 13 of the upper disk 3 Il is rotated and indexed by a kinematic chain 14, in itself known, comprising a variable speed motor, a gear and an encoder, and interposed between the fixed axis 12 or the frame of the

magasin d'outils 1 et le disque supérieur 3.  tool magazine 1 and the upper disk 3.

Le disque inférieur 2 est fixé à un arbre vertical 15 monté tourillonnant sur un bras de support 16 fixé à l'extrémité inférieure de l'axe fixe 12 L'arbre 15 est entraîné en rotation par le disque supérieur 3 à l'aide de moyens d'entraînement comportant par exemple une courroie crantée 17 montée sur deux poulies fixées respectivement sur le disque supérieur 3 et sur l'arbre 15 Ces deux poulies ont les mêmes diamètres de manière à permettre l'entraînement du disque inférieur 2 par le disque supérieur 3  The lower disk 2 is fixed to a vertical shaft 15 journalled on a support arm 16 fixed to the lower end of the fixed axis 12 The shaft 15 is rotated by the upper disk 3 by means of for driving such a toothed belt 17 mounted on two pulleys respectively fixed on the upper disk 3 and on the shaft 15 These two pulleys have the same diameters so as to allow the drive of the lower disk 2 by the upper disk 3

dans le rapport 1/1 et en synchronisme.  in the ratio 1/1 and in synchronism.

Les deux disques 2 et 3 ont le même diamètre et de préférence, ils comportent le même nombre de logements 18 d'outils, disposés de telle manière que lorsque le disque supérieur 3 présente un logement 18 a dans l'alignement des deux axes géométriques 10 et 11 du côté de la tête d'usinage 5, le disque inférieur 2 présente également un logement 18 b dans  The two discs 2 and 3 have the same diameter and preferably they have the same number of tool housings 18 arranged in such a way that when the upper disc 3 has a housing 18a in alignment with the two geometric axes 10 and 11 on the machining head 5 side, the lower disk 2 also has a housing 18b in

l'alignement des deux axes géométriques 10 et 11.  the alignment of the two geometric axes 10 and 11.

Cette disposition simple des deux disques 2 et 3 permet à coût peu élevé, de doubler la capacité de stockage d'outils dans un encombrement peu différent de celui d'un magasin d'outils à un seul disque La largeur du magasin d'outils 1 proposé est égale au diamètre des disques 2 et 3 et sa longueur est égale à ce diamètre augmentée du décalage d des axes  This simple arrangement of the two disks 2 and 3 allows for low cost, to double the tool storage capacity in a space slightly different from that of a single-disc tool magazine The width of the tool magazine 1 proposed is equal to the diameter of the discs 2 and 3 and its length is equal to this increased diameter of the offset d axes

géométriques 10 et i 1.geometries 10 and i 1.

Claims (4)

REVENDICATIONS 1 Machine-outil à tête d'usinage mobile verticalement et avec changeur automatique d'outils, équipée d'un magasin d'outils ( 1) comportant deux disques superposés ( 2, 3) un disque supérieur et un disque inférieur à la périphérie desquels les outils ( 7) sont répartis et des moyens d'entraînement en rotation et d'indexation automatique desdists disques ( 2, 3), ladite tête d'usinage ( 5) et ledit magasin d'outils ( 1) étant susceptibles de se déplacer l'un par rapport à l'autre afin de permettre le changement d'outil, caractérisée en ce que le disque inférieur ( 2) est décalé par rapport au disque supérieur ( 3), dans la direction de la tête d'usinage ( 5), d'une distance (ci permettant le passage de la tête d'usinage ( 5) pour prendre ou déposer les outils ( 6) sur ledit disque inférieur ( 2), 2 Machine-outil selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux disques ( 2, 3) sont entraînés en synchronisme par les mêmes moyens  1 machine tool with vertically movable machining head and with automatic tool changer, equipped with a tool magazine (1) comprising two superposed disks (2, 3), an upper disk and a lower disk on the periphery of which the tools (7) are distributed and drive means for rotation and automatic indexing of disks (2, 3), said machining head (5) and said tool magazine (1) being able to move relative to each other to allow tool change, characterized in that the lower disk (2) is offset from the upper disk (3) in the direction of the machining head (5). ), a distance (ci allowing the passage of the machining head (5) to take or remove the tools (6) on said lower disk (2), 2 machine tool according to claim 1, characterized in that the two disks (2, 3) are driven in synchronism by the same means ( 14) d'entraînement en rotation et d'indexation automatique.  (14) rotational drive and automatic indexing. 3 Machine-outil selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens ( 14) d'entraînement en rotation et d'indexation automatique  3 machine tool according to claim 2, characterized in that the means (14) for driving in rotation and automatic indexing entraînent l'un desdits disques ( 3) qui entraîne à son tour l'autre disque ( 2).  drive one of said disks (3) which in turn drives the other disk (2). 4 Machine-outil selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens ( 14) d'entraînement en rotation et d'indexation automatique  4 machine tool according to claim 3, characterized in that the means (14) for driving in rotation and automatic indexing entraînent le disque supérieur ( 3).  drive the upper disk (3). Machine-outil selon la revendication 4, caractérisée en ce que le disque supérieur ( 3) est monté en rotation sur un axe vertical ( 12) et en ce que le disque inférieur ( 2) est supporté par ledit axe ( 12) au moyen d'un bras de support ( 16) fixé audit axe ( 12) et s'étendant vers la tête d'usinage ( 6). 6 Machine-outil selon la revendication 5, caractérisée en ce que le disque inférieur ( 2) est fixé à un arbre ( 15) monté tourillonnant sur ledit bras  Machine tool according to claim 4, characterized in that the upper disk (3) is rotatably mounted on a vertical axis (12) and in that the lower disk (2) is supported by said axis (12) by means of a support arm (16) attached to said axis (12) and extending to the machining head (6). Machine tool according to claim 5, characterized in that the lower disk (2) is fixed to a shaft (15) mounted journalling on said arm de support ( 16) et entraîné dans le rapport 1/1 par le disque supérieur ( 3).  support (16) and driven in the ratio 1/1 by the upper disk (3). 7 Machine-outil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,  Machine tool according to one of Claims 1 to 6, caractérisée en ce que la tête d'usinage ( 5) comporte une broche ( 8) centrée.  characterized in that the machining head (5) has a centered spindle (8).
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